六轴机器人应用于落料压力机自动上下料改造

如今人工自动化系统工程的落料生产方式越来越不适应生产需求，本文将六轴机器人应用于落料压力机自动上下料改造，不但提升了产品质量和生产效率，还大幅度降低了设备投资成本。

    车身冲压件如侧位、车门等的生产一般都需经过落料工序。随着上汽通用五菱车型更新和产能的提升，特别是如整体侧位等大尺寸零件的逐渐增多和两条自动化冲压整线的相继投产，人工上下料的落料生产方式越来越不适应生产的需求。因此我们对落料压力机的上下料方式进行了自动化改造。改造后，自动上下料系统使用两台FANUC六轴机器人分别完成拆垛、上料和下料、码垛的工序，使落料件生产迈向了自动化，提升了产品质量和生产效率。

一、系统的网络构架

    沿用原落料压力机控制系统的网络构架，即工业以太网EtherNet/TP和现场总线DeviceNet组成的分散式两层网络。通过工业以太网进行PLC、人机界面（HMI）、机器人之间的数据交换。通过现场总线进行设备层信号的传输，这些信号包括现场设备产生的所有开关量信号、安全I/O信号等。

    自动上下料系统与压力机共用PLC（AB1756-L62S安全PLC），原压力机PLC只需增加1个总线模块而不需增加I/O模块。现场总线网络中涉及到的安全信号如急停、限位、电机起停等（如图1中第10槽下挂的11个安全I/O模块）由安全I/O收集，遵循总线安全协议与PLC进行数据交换。安全信号与常规设备信号的传输共用一条总线电缆，使网络构架的架设成本降低，系统简洁，便于维护。 

    新增设备包括FANUC六轴机器人R2000IA-100P和R2000IB-100P各1台，上料、下料小车各1台，可控制安全进入系统、安全围栏等。前台机器人同时完成拆垛、上料任务，后台机器人同时完成下料和码垛任务。6轴机器人在运动中能保持较高的精度，配合程序设计可使拆垛和码垛过程与零件厚度相匹配，得到非常理想的拆垛、码垛效果，特别是码垛过程不需要任何定位装置也能得到整齐划一的码垛产品。新增设备中没有用于零件对中的设备，在自动上下料系统中通常都使用到对中设备，若零件对中不到位，会导致零件放入模具时出现位置偏移，给冲压工序带来麻烦。但考虑到上料垛料是整齐的定尺料，通过叉车将整垛料放到上料小车上的固定位置，因此上料件的对中调整量并不大，我们通过上料机器人的“零件拾取点动态调整”功能“省”去零件对中设备，这样做不仅是节省了一套对中设备，也节省了一台用于垛料和对中设备之间零件搬运的机器人，使拆垛和上料的任务能够使用一台机器人完成。此次自动化改造中使用的R2000IA-100P机器人改造前为工厂闲置设备，型号旧。旧型号的机器人需要将其操作面板I/O、急停等信号的传输方式由硬线传输改为现场总线传输，使旧型号的机器人不影响两层控制系统网络构架的搭建。